（精品講義）分子動理論5word版含答案2

08/909/9/5內(nèi)能[學習目標]1.知道溫度是分子平均動能的標志.2.明確分子勢能與分子間距離的關系.3.理解內(nèi)能的概念及其決定因素．一、分子動能[導學探究]分子處于永不停息的無規(guī)則運動中，因而具有動能．(1)為什么研究分子動能的時候主要關心大量分子的平均動能？(2)物體溫度升高時，物體內(nèi)每個分子的動能都增大嗎？(3)物體運動的速度越大，其分子的平均動能也越大嗎？答案(1)分子動能是指單個分子熱運動的動能，但分子是做無規(guī)則運動，因此各個分子的動能以及每個分子在不同時刻的動能都不盡相同，所以研究單個分子的動能沒有意義，我們主要關心的是大量分子的平均動能．(2)溫度是大量分子無規(guī)則熱運動的集體表現(xiàn)，含有統(tǒng)計的意義，對于個別分子，溫度是沒有意義的．所以物體溫度升高時，個別分子的動能可能增大，可能減小，也可能不變．(3)不是．分子的平均動能與宏觀上物體運動的速度無關．[知識梳理]1．分子動能：由于分子永不停息地做無規(guī)則運動而具有的能量．2．溫度的理解(1)在宏觀上：溫度是物體冷熱程度的標志．(2)在微觀上：溫度是物體分子熱運動的平均動能的標志．3．分子動能的理解(1)由于分子熱運動的速率大小不一，因而重要的不是系統(tǒng)中某個分子的動能大小，而是所有分子的動能的平均值，即分子熱運動的平均動能．(2)溫度是大量分子平均動能的標志，對個別分子沒有意義．同一溫度下，各個分子的動能不盡相同．(3)分子的平均動能與宏觀上物體的運動速度無關．(填“有”或“無”)．二、分子勢能[導學探究](1)功是能量轉化的量度，分子力做功量度什么形式的能量變化呢？(2)若分子力表現(xiàn)為引力，分子間距離增大時，分子力做什么功？分子勢能如何變化？分子間距離減小時，分子力做什么功？分子勢能如何變化？(3)若分子力表現(xiàn)為斥力，分子力做功情況以及分子勢能的變化情況又如何呢？答案(1)分子力做功量度分子勢能的變化(2)負功分子勢能增加正功分子勢能減小(3)分子間距離增大時，分子力做正功，分子勢能減?。环肿娱g距離減小時，分子力做負功，分子勢能增大．[知識梳理]1．分子勢能的大小是由分子間的相互位置決定的．2．決定因素(1)宏觀上：分子勢能的大小與物體的體積有關．(2)微觀上：分子勢能與分子之間的距離有關．3．分子力、分子勢能與分子間距離的關系分子間距離r＝r0r＞r0，r增大r＜r0，r減小分子力等于零表現(xiàn)為引力表現(xiàn)為斥力分子力做功分子力做負功分子力做負功分子勢能最小隨分子間距離的增大而增大隨分子間距離的減小而增大分子勢能與分子間的距離的關系圖象如圖1所示．圖1三、內(nèi)能[導學探究](1)結合影響分子動能和分子勢能的因素，從微觀和宏觀角度討論影響內(nèi)能的因素有哪些？(2)物體的內(nèi)能隨機械能的變化而變化嗎？內(nèi)能可以為零嗎？答案(1)②宏觀上：物體的內(nèi)能取決于物體所含物質(zhì)的量、溫度和體積及物態(tài)．(2)物體的機械能變化時其溫度和體積不一定變化，因此其內(nèi)能不一定變化，兩者之間沒有必然聯(lián)系．組成物體的分子在做永不停息的無規(guī)則運動，因此物體的內(nèi)能不可能為零．[知識梳理]1．內(nèi)能：物體中所有分子的熱運動動能與分子勢能的總和．2．普遍性：組成任何物體的分子都在做著無規(guī)則的熱運動，所以任何物體都具有內(nèi)能．3．相關因素(1)物體所含的分子總數(shù)由物質(zhì)的量決定．(2)分子熱運動的平均動能由溫度決定．(3)分子勢能與物體的體積有關．故物體的內(nèi)能由物質(zhì)的量、溫度、體積共同決定，同時受物態(tài)變化的影響．4．機械能與內(nèi)能物體具有內(nèi)能的同時也可以具有機械能．當物體的機械能增加時，內(nèi)能不一定(填“一定”或“不一定”)增加，但機械能與內(nèi)能之間可以相互轉化.一、分子動能1．溫度是分子平均動能的標志．溫度越高，分子的平均動能越大，但個別分子的動能可能減小，也可能不變．2．由于分子永不停息地做無規(guī)則運動，所以分子平均動能不能為零．3．分子的平均動能與宏觀物體運動的動能無關．例1下列說法正確的是()A．只要溫度相同，任何物體分子的平均動能都相同B．分子動能指的是由于分子定向移動具有的動能C．100個分子的動能和分子勢能的總和就是這100個分子的內(nèi)能D．溫度高的物體中每一個分子的運動速率大于溫度低的物體中每一個分子的運動速率答案A解析溫度相同，物體分子的平均動能相同，A正確；分子動能是由于分子無規(guī)則運動而具有的動能，B錯誤；物體內(nèi)能是對大量分子而言，對100個分子毫無意義，C錯誤；相同物質(zhì)，溫度高的物體分子平均速率大，溫度是分子平均動能大小的標志，對單個分子沒有意義，D錯誤．二、分子勢能如果取兩個分子間相距無窮遠時(此時分子間作用力可忽略不計)的分子勢能為零，分子勢能Ep與分子間距離r的關系可用如圖2所示的實線表示(分子力F與分子間距離r的關系如圖中虛線所示)圖2由圖可知，當r＝r0時，F(xiàn)＝0，此時分子勢能最小，且小于0；當r>r0，隨著r的增大，分子勢能增大；當r<r0，隨著r的減小，分子勢能增大．分子勢能的變化情況只與分子力做功相聯(lián)系．分子力做正功，分子勢能減??；分子力做負功，分子勢能增大．分子力做功的值等于分子勢能的變化量．例2如圖3所示，甲分子固定在坐標原點O，乙分子位于x軸上．甲分子對乙分子的作用力F與兩分子間距離關系如圖中曲線所示．現(xiàn)把乙分子從a處逐漸向甲分子靠近，則()圖3A．乙分子從a到b過程中，分子力增大，分子勢能增大B．乙分子從a到c過程中，分子力先增大后減小，分子勢能一直減小C．乙分子從b到d過程中，分子力先減小后增大，分子勢能一直增大D．乙分子從c到d過程中，分子力增大，分子勢能減小答案B解析從a到c的過程中，分子力表現(xiàn)為引力，做正功，故分子勢能減小，分子力先增大后減小，從c到d過程中，分子力表現(xiàn)為斥力，分子力做負功，故分子勢能增加，分子力增大，B正確．分子勢能圖象問題的解題技巧1．要明確分子勢能、分子力與分子間距離關系圖象中拐點的不同意義．分子勢能圖象的最低點(最小值)對應的距離是分子平衡距離r0，分子力圖象與r軸交點的橫坐標表示平衡距離r0.2．要把圖象上的信息轉化為分子間距離，再求解其他問題．三、內(nèi)能1．溫度、內(nèi)能的區(qū)別(1)溫度宏觀上表示物體的冷熱程度，是分子平均動能的標志．(2)內(nèi)能是物體中所有分子的熱運動動能與分子勢能的總和．2．內(nèi)能和機械能的區(qū)別與聯(lián)系內(nèi)能機械能對應的運動形式微觀分子熱運動宏觀物體機械運動常見的能量形式分子動能、分子勢能物體動能、重力勢能或彈性勢能影響因素物質(zhì)的量、物體的溫度和體積及物態(tài)物體的質(zhì)量、機械運動的速度、相對于零勢能面的高度或彈性形變量大小永遠不等于零一定條件下可以等于零聯(lián)系在一定條件下可以相互轉化例3下列說法正確的是()A．鐵塊熔化成鐵水的過程中，溫度不變，內(nèi)能也不變B．物體運動的速度增大，則物體中分子熱運動的平均動能增大，物體的內(nèi)能增大C．A、B兩物體接觸時有熱量從物體A傳到物體B，這說明物體A的內(nèi)能大于物體B的內(nèi)能D．A、B兩物體的溫度相同時，A、B兩物體的內(nèi)能可能不同，分子的平均速率也可能不同答案D解析溫度是分子平均動能的標志，內(nèi)能是所有分子熱運動動能和分子勢能的總和，故溫度不變時，內(nèi)能可能變化，A項錯誤；兩物體溫度相同，內(nèi)能可能不同，分子的平均動能相同，但分子的平均速率可能不同，故D項正確；最易出錯的是認為有熱量從A傳到B，A的內(nèi)能肯定大，其實有熱量從A傳到B，只說明A的溫度高，內(nèi)能大小還要看它們的總分子數(shù)和分子勢能這些因素，故C項錯誤；機械運動的速度與分子熱運動的平均動能無必然關系，故B項錯誤．故選D.1．(分子動能)(多選)當氫氣和氧氣的質(zhì)量和溫度都相同時，下列說法中正確的是()A．兩種氣體分子的平均動能相等B．氫氣分子的平均速率大于氧氣分子的平均速率C．兩種氣體分子熱運動的總動能相等D．兩種氣體分子熱運動的平均速率相等答案AB解析因溫度是分子平均動能的標志，所以選項A正確；因為氫氣分子和氧氣分子的質(zhì)量不同，且，平均動能又相等，所以分子質(zhì)量大的平均速率小，故選項B正確，D錯誤；雖然氣體質(zhì)量和分子平均動能都相等，但由于氣體摩爾質(zhì)量不同，所以分子數(shù)目不相等，因此選項C錯誤．2．(分子力和分子勢能)下列關于分子力和分子勢能的說法正確的是()A．當分子力表現(xiàn)為引力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而增大B．當分子力表現(xiàn)為引力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而減小C．當分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大D．當分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而減小答案C3．(分子勢能與分子力做功)(多選)如圖4所示，設有甲、乙兩分子，甲固定在O點，r0為其平衡位置間的距離，今使乙分子由靜止開始只在分子力作用下，由距甲0.5r0處開始沿x方向運動，則()圖4A．乙分子的加速度先減小，后增大B．乙分子到達r0處時速度最大C．分子力對乙一直做正功，分子勢能減小D．乙分子在r0處時，分子勢能最小答案BD解析兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離的關系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點的橫坐標為r0.由圖可知，乙分子受到的分子力先變小，位于平衡位置時，分子力為零，大于平衡位置時，分子力先變大再變小，故乙分子的加速度是先變小再反向變大，再變小，故A錯誤；當r小于r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，F(xiàn)做正功，分子動能增加，分子勢能減小，當r等于r0時，分子動能最大，分子勢能最小；當r大于r0時，分子間作用力表現(xiàn)為引力，分子力做負功，分子動能減小，分子勢能增加，故B、D正確，C錯誤．4．(內(nèi)能)下列說法中正確的是()A．溫度是分子平均動能的標志，物體溫度高，則物體的分子平均動能大B．物體溫度高，則物體每一個分子的動能都大C．某物體內(nèi)能增大時，其溫度一定升高D．甲物體溫度比乙物體溫度高，則甲物體的分子平均速率比乙物體的大答案A解析溫度是分子平均動能的標志，物體溫度高，分子無規(guī)則熱運動越激烈，則物體的分子平均動能大，故A正確．溫度高時并不是所有分子動能都大，故B錯誤；內(nèi)能取決于物質(zhì)的量、溫度、體積和物態(tài)，故內(nèi)能增大時，溫度不一定升高，故C錯誤；甲物體溫度比乙物體溫度高，則甲物體的分子平均動能比乙物體的大，但分子質(zhì)量大小不確定，故甲、乙物體的分子平均速率的大小無法確定，故D錯誤．考點一分子動能1．關于溫度與分子動能的關系，下列說法正確的是()A．某物體的溫度為0℃，說明物體中分子的平均動能為零B．溫度是分子熱運動平均動能的標志C．溫度較高的物體，其分子平均動能較大，則分子的平均速率也較大D．物體的運動速度越大，則物體的溫度越高答案B解析某物體溫度是0℃，物體中分子的平均動能并不為零，因為分子在永不停息地做無規(guī)則運動，A錯誤；溫度是分子熱運動平均動能的標志，溫度越高，分子的平均動能越大，但分子平均速率不一定大，B正確，C錯誤；物體內(nèi)分子無規(guī)則熱運動的速度與機械運動的速度無關，物體的運動速度越大，不能代表物體內(nèi)部分子的熱運動越激烈，所以物體的溫度不一定高，D錯誤．考點二分子勢能2．(多選)關于分子勢能和物體體積的關系，下列說法中正確的是()A．當物體體積增大時，其分子勢能必定增大B．當物體體積增大時，其分子勢能不一定增大C．當物體體積減小時，其分子勢能必定減小D．當物體體積不變時，其分子勢能一定不變答案BD3．下列分子勢能一定減小的情況是()A．分子間距離減小時B．分子間表現(xiàn)為斥力且分子間距離增大時C．分子動能增大時D．分子間作用力做負功時答案B解析當分子間距離減小時，分子間的作用力可能做正功，也可能做負功，所以分子勢能可能減小，也可能增大，A錯誤；當分子間表現(xiàn)為斥力且分子間距離增大時，分子間的作用力做正功，分子勢能減小，B正確；分子動能與分子勢能沒有關系，C錯誤；分子間的作用力做負功時，分子勢能增大，D錯誤．4.(多選)如圖1所示為物體分子勢能與分子間距離之間的關系，下列判斷正確的是()圖1A．當r<r0時，r越小，則分子勢能Ep越大B．當r>r0時，r越小，則分子勢能Ep越大C．當r＝r0時，分子勢能Ep最小D．當r→∞時，分子勢能Ep最小答案AC解析由題圖可知：分子間距離為r0時分子勢能最小，此時分子間的距離為平衡距離；另外，結合分子力與分子間距之間的關系可知，當r大于r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，當r小于r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力；當r由比較大減小到r0的過程中，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，做正功，分子勢能減小，r小于r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，距離減小的過程中做負功，分子勢能增大，所以當r等于r0時，分子勢能最小，故A、C正確．5．下列四幅圖中，能正確反映分子間作用力F和分子勢能Ep隨分子間距離r變化關系的圖線是()答案B解析當r<r0時，分子力表現(xiàn)為斥力，隨分子間距離r增大，分子勢能Ep減??；當r>r0時，分子力表現(xiàn)為引力，隨分子間距離r增大，分子勢能Ep增大；當r＝r0時，分子力為零，此時分子勢能最?。蔬x項B正確．考點三內(nèi)能6．下列說法正確的是()A．分子的動能與分子的勢能的和叫做這個分子的內(nèi)能B．物體的分子勢能由物體的溫度和體積決定C．物體的速度增大時，物體的內(nèi)能增大D．物體的動能減小時，物體的溫度可能增加答案D解析內(nèi)能是對物體內(nèi)所有分子而言的，單個分子無內(nèi)能可言，選項A錯誤；物體的分子勢能由分子間距離決定，宏觀上表現(xiàn)為由物體的體積決定，所以選項B錯誤；物體的宏觀速度與物體的內(nèi)能沒有關系，物體的動能與物體的溫度沒有關系，故選項C錯誤，D正確．7．關于物體的內(nèi)能，以下說法正確的是()A．箱子運動的速度減小，其內(nèi)能也減小B．籃球的容積不變，內(nèi)部氣體的溫度降低，其氣體的內(nèi)能將減小C．物體的溫度和體積均發(fā)生變化，其內(nèi)能一定變化D．對于一些特殊的物體，可以沒有內(nèi)能答案B解析物體的內(nèi)能與物體的機械運動無關，故A錯誤；當氣體的體積不變而溫度降低時，氣體的分子勢能不變